Опал

Вступление

У кого-нибудь из членов вашей семьи есть кольцо или кулон с опалом? Опал - это "драгоценный камень", то есть минерал, который ценится за свою красоту. Драгоценные камни чаще всего используются в ювелирном деле, например, алмазы, рубины, изумруды, сапфиры, нефрит, опалы и аметисты. Драгоценные камни обычно приобретают свой цвет благодаря определенным металлам, содержащимся в минерале (например, фиолетовый аметист - это кварц, содержащий небольшое количество железа). Однако опалы уникальны тем, что благодаря присущей им микроструктуре, которая преломляет белый свет во все цвета спектра, они переливаются всеми цветами радуги.

Свойства

Опалы многоцветны и состоят из маленьких кремнеземных шариков, расположенных в правильном порядке, между которыми находится вода. Шарики преломляют белый свет, разбивая его на цвета спектра. Этот процесс называется "опалесценция". Более крупные сферы дают все цвета, а более мелкие - только синий и зеленый. Опалы, имеющие преимущественно красный цвет, очень редки, поскольку они встречаются только там, где были нанесены более крупные кварцевые сферы.

Белые опалы имеют нежные, бледные оттенки на более светлом фоне. Черные опалы (очень редкие и ценные) имеют темный фон и цвета, варьирующиеся от ярко-красного до зеленого, голубого и пурпурного. Каменные опалы ограняются с обратной стороны природной вмещающей породой - железняком.

Использует

Опалы используются в ювелирных изделиях и орнаментах.

История

В Восточной Африке были обнаружены опаловые артефакты, возраст которых составляет несколько тысяч лет. Еще в 250 году до нашей эры римляне ценили опалы, которые, как считалось, добывались в шахтах Восточной Европы, главного источника опалов в древнем мире. Существует множество историй о сновидениях аборигенов, в которых фигурирует опал.

Австралийские опалы, обнаруженные в конце 1800-х годов, не пользовались большой популярностью на европейских рынках, но в 1900-х годах их коммерческая ценность возросла, и в 1932 году Австралия стала крупнейшим производителем опалов в мире и остается им по сей день.

В 1915 году группа людей искала золото на краю Великой пустыни Виктория к северо-западу от Аделаиды. Однажды ночью, разбивая лагерь, 14-летний мальчик нашел опал. Это положило начало "опаловой лихорадке", и вскоре было основано поселение на опаловом месторождении Стюарт-Рейндж, более известном сейчас как Кубер-Педи, и вместе с Лайтнинг-Риджем в Новом Южном Уэльсе продолжает добываться основная часть мирового опала.

Образование

В Австралии драгоценный опал находят в песчаниках и аргиллитах мелового периода. Эти осадочные породы подверглись глубокому выветриванию, и в результате этого выветривания кремнезем попал в грунтовые воды. Небольшие разломы и стыки в горных породах образовали пути для движения грунтовых вод по мере их проникновения вниз.

Непроницаемые барьеры между песчаником и нижележащими породами удерживали грунтовые воды, содержащие кремнезем, где он медленно затвердевал, превращаясь в гель, образующий опал в прожилках и линзах.

Опалы часто бывают слоистыми, и если присутствует редкий красный слой, то он находится у основания в самой тонкой части прожилки и указывает на то, что гравитация сыграла определенную роль в расположении кремнеземных сфер.

Австралия - единственная часть мира, где были найдены окаменелости животных и растений, покрытых опалом. В Лайтнинг-Ридже, Новый Южный Уэльс, были найдены останки мелких динозавров, покрытых опалом, и примитивных ранних млекопитающих, а также мелких морских моллюсков и ракообразных. Вероятно, самой известной окаменелостью с опалами является плиозавр Эрик (морское позвоночное мелового периода), который был найден в Кубер-Педи и в настоящее время является частью коллекции Австралийского музея. При этом сохраняется не только опаловый скелет этого животного, но и содержимое его желудка, оставшееся после последнего рыбного блюда, заменяется опалом. Опаловые рыбьи кости и ракушки моллюсков также довольно часто встречаются в Кубер-Педи, Южная Каролина, и ценятся в зависимости от внешнего вида отдельного экземпляра и интенсивности игры цветов.

Также может происходить эффектная замена минерала опалом. Так называемые "опаловые ананасы", найденные в Уайт-Клиффс, Новый Южный Уэльс, являются псевдоморфозами минерала икаита. Залежи опала в Квинсленде залегают в неморских осадочных породах, и опаловые останки животных встречаются очень редко, однако встречаются фрагменты ископаемой древесины с годичными кольцами роста и ячеистой текстурой древесины, которые иногда красиво заменяются драгоценным опалом.

Ресурсы

Опал встречается по всему миру (Бразилия, Мексика, Гондурас и западная часть США), однако Австралия производит 95% драгоценного опала в мире, и это наш официальный национальный драгоценный камень. ВидетьGoogle Искусство и культура - Австралийские опалы or Австралийский национальный драгоценный каменьдля получения дополнительной информации.

Впервые опал был добыт в промышленных масштабах в Листауэл-Даунс в Квинсленде в 1875 году, а затем в Уайт-Клиффс в Новом Южном Уэльсе. Сегодня Кубер-Педи (Южная Каролина) является основным производителем белого опала, хотя в последние годы это месторождение расширилось, и в нем находят все виды опалов. Среди других центров в Южной Каролине - Андамука и Минтабе. Лайтнинг-Ридж (Новый Южный Уэльс) славится черным опалом, а ранее компания White Cliffs была крупным производителем высококачественного опала. Валунные опалы (опалы в конкреционном железняке) добываются в Квинсленде в многочисленных населенных пунктах в зоне, простирающейся от районов Эуло и Каннамулла на юге и северо-западе на расстояние более 700 км до Кинуны на севере. Города Квилпи, Йова и Уинтон являются основными центрами добычи и оптовой продажи опала.

Залежи опала обнаружены в очень старых выветренных профилях, образовавшихся в осадочных породах позднего олигоцена и раннего миоцена. Эти профили по большей части скрыты под поверхностным слоем песка и почвы, и сравнительно редко встречаются выходы на поверхность, содержащие драгоценные опалы. Как следствие, геологи считают, что запасы опала, остающегося на месте, очень велики. Однако в будущем разработка месторождения будет во все большей степени зависеть от сложных методов геологической и геофизической разведки.

Добыча полезных ископаемых

Исторически сложилось так, что добыча опала чаще всего осуществлялась двумя или более лицами путем проходки шахт и туннелей, а также при помощи кирки и лопаты. Для подъема ковшей с добытым материалом на поверхность использовалась ручная лебедка. Сегодня эта отрасль является высокомеханизированной, но все еще находится в руках частных лиц, которые работают в рамках небольших горнодобывающих договоров аренды или претензий, которые действуют в соответствии с различными государственными правилами добычи полезных ископаемых. Например, за исключением особых случаев, в Новом Южном Уэльсе разрешена только подземная добыча полезных ископаемых, в то время как в Южной Австралии разрешена как подземная, так и открытая добыча полезных ископаемых. В Квинсленде открытая добыча полезных ископаемых является нормой, и широко используются бульдозеры и экскаваторы грузоподъемностью от 20 до 40 тонн.

Разведка ведется путем поверхностной разведки и бурения. 9-дюймовые буровые шнеки являются излюбленным выбором для добытчиков опала, поскольку они способны извлекать довольно большие пробы из опаловых зон. Многие из этих установок оснащены мокрыми (пуддлеры) или сухими (грохочущие машины) вращающимися грохотами для отделения более твердой буровой крошки, которая может содержать опал, от окружающих ее более мягких отложений. Поскольку драгоценный опал встречается в четко определенных стратиграфических и структурных ловушках, геофизические исследования с использованием магнитного поля, удельного сопротивления, мелкой сейсморазведки и георадара, проникающего в грунт, проводились с переменным успехом. Недавно было обнаружено, что "уровень опала" и сами опалы слабо радиоактивны, и гамма-каротаж буровых скважин может свидетельствовать о наличии драгоценного опала, даже если буровая скважина была "на грани срыва" и фрагменты опала не были извлечены на поверхность.

Добыча ведется путем бурения вертикальных стволов диаметром около 1 метра с использованием ковшовых буровых установок большого диаметра. С помощью этих средств на поверхность извлекается объемная проба объемом около одного кубического метра или более, которая исследуется, как правило, путем промывки и просеивания, для извлечения фрагментов опала. Если обнаружен потенциально рентабельный опал, то для его добычи используются отбойные молотки или подземные гидравлические экскаваторы. Извлеченный материал извлекается на поверхность либо с помощью воздуходувок, либо с помощью автоматизированных ковшовых лебедок или конвейеров. На Лайтнинг-Ридже весь добытый материал доставляется грузовиками в крупные перерабатывающие центры, известные как пудлинговые плотины, где модифицированные бетоновозы вращаются, промывают и просеивают руду в течение нескольких часов, пока не останутся только более твердые фрагменты. После завершения промывки твердый материал сортируется вручную, а драгоценные опалы удаляются для оценки, огранки, полировки и последующей продажи. Большая часть опалов в концентрате относится к недрагоценным сортам или "горшку", смешанному с гораздо меньшим количеством потенциальных драгоценных камней. В результате переработки целого грузовика материала (обычно от 5 до 10 кубических метров), даже из очень хорошей шахты, необработанный драгоценный опал, добытый в большинстве случаев, легко поместился бы в коробку из-под обуви.

"Нудлинг" - это когда люди роются в старых отвалах в поисках кусочков опала, которые, возможно, были упущены при первоначальной добыче. По соображениям охраны здоровья и безопасности посетителям запрещено заходить на участки, арендованные для добычи полезных ископаемых, без специального разрешения владельцев. Однако правительства штатов выделили бывшие районы добычи опала, и лицензия на добычу ископаемых - это, как правило, все, что требуется для ручной добычи и приготовления лапши.

Обработка

После добычи опаловая руда либо сортируется вручную, либо механически промывается и просеивается для отделения твердого материала, который затем визуально оценивается и разделяется по размеру и цвету. Квинслендский валунный опал встречается в виде прожилок или заполнителей в центре мелких и крупных конкреционных скоплений железняка, состоящих из гематита и гетита. Эти валуны сортируются вручную по мере того, как добытый материал медленно выгружается из ковша экскаватора, а те, на которых есть признаки опала, отправляются на пилораму, где их разрезают, чтобы выявить опаловые прожилки. Большинство опаловых валунов содержат пустые места или заполнены недрагоценным опалом или “потчем” и не имеют цены. Некоторые из них содержат смесь гончарного камня и драгоценного опала. В редких случаях группа валунов может содержать только драгоценный опал и представляет собой очень ценные залежи опала класса "бонанза". Кусочки, содержащие драгоценный опал, сортируются по размеру и цвету и разделяются на кусочки прямоугольной или кубической формы перед специальной огранкой и полировкой готовых драгоценных камней.

Поскольку опал часто встречается в виде тонких пластов материала внутри вмещающей породы, некоторые отложения имеют трещины или настолько тонкие и хрупкие, что не подходят для изготовления самостоятельных ювелирных изделий. Из очень тонких, неправильной формы или витых прожилок, матричного опала и крупинок опала в окремненной породе часто изготавливают статуэтки, пресс-папье или пепельницы. Из крупных кусков опала изготавливают очень дорогие настенные панели, плитку и журнальные столики.

Драгоценные камни с опалами продаются несколькими способами, и авторитетные ювелиры предоставляют информацию о процессе изготовления отдельных опалов. Большая часть трудоемкой работы и создания дополнительной стоимости выполняется за рубежом.

• Цельные драгоценные камни. Опалы в форме куполообразного кабошона, переливающегося всеми цветами радуги, являются самыми драгоценными. Камни с яркой игрой красного цвета в сочетании с великолепным блеском оранжевых, синих и зеленых оттенков являются самыми редкими и, следовательно, самыми ценными и продаются в соответствии с их весом в каратах. Многим цельным опалам придается неправильная форма, чтобы сохранить как можно больше от исходного опала, и большинство валунных опалов Квинсленда ограняются именно таким образом. Как следствие, для каждого отдельного опала требуется специально разработанная оправа из золота, платины или серебра, которая может быть дополнена другими драгоценными камнями.
• Тройняшки из опала. Это тонкие кусочки драгоценного опала толщиной около 0,5 мм, которые помещены между подложкой из черного пластика, промышленного стекла или черного опала и прозрачным куполообразным верхом из стекла или прозрачного кварца. У лучших тройняшек основа из черного гончарного опала, а верх - из прозрачного кварца. Эти слои склеены с помощью подходящей эпоксидной смолы, и срок службы опала зависит от качества клея, которым слои скрепляются. Прозрачная крышка подчеркивает цветовую гамму опала, а черная подложка отражает свет, придавая опалу еще больший блеск. Эти опалы часто можно увидеть в ювелирных магазинах Австралии, особенно в аэропортах, и их стоимость значительно ниже, чем у драгоценных камней из цельного опала. Большинство тройняшек изготавливаются по специальным калиброванным размерам, поэтому их можно использовать в качестве украшений для массового производства, а также в виде ожерелий, кулонов или сережек.
• Двойные опалы. Кусочек опала чуть толще, обычно более 2 мм, приклеивается к черной основе, а затем придается ему форму кабошона и полируется. Такие изделия реже встречаются на рынке и стоят дороже, чем тройные опалы.
• Матричные опалы. Это твердые опалы, в состав которых входит различное количество неопаловых материалов, таких как опалированный железняк (квинслендская матрица) или опаленный окремненный кварцит (андамукская матрица). В некоторых случаях матричные опалы окрашивают, чтобы затемнить вмещающую породу, что в результате усиливает игру цветов.
• Изделия и образцы резьбы по опалу. Некоторые опалы, в состав которых входят фрагменты неопаловой породы, изготавливаются высококвалифицированными мастерами в необычной форме или в форме знакомых животных, таких как рыбы, рептилии или птицы. Эти изделия часто стоят дорого, что зависит от сложности индивидуальной резьбы и интенсивности цвета используемого драгоценного опала.
• Бусины из опала. Они встречаются относительно редко, так как трудно найти опаловый материал в достаточном количестве и одинаковой твердости для изготовления идеальных шариков на бисероплетательной машине. Некоторые опаловые матрицы из Квинсленда и Андамуки успешно используются для изготовления бусин исключительной красоты.
• Циферблаты часов. Высококачественные циферблаты изготавливаются из цельного очень тонкого кусочка драгоценного опала. Менее качественные циферблаты изготавливаются из опаловой крошки, которую склеивают, а затем нарезают, образуя составной циферблат.

Благодарность: Спасибо доктору Брайану Старшему за научный обзор.